计算机组成原理实验报告_计算机-计算机原理.pdf
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1、 -.-总结资料-1.寄存器 五、实验总结 按照实验要求进行连接和操作,对通用寄存器组进行了数据的写入和读出,两组 数据完全对照,得到了预期效果,说明了存入数据的正确性,在整个过程中也对寄存器组的构成和硬件电路有了更深层次的理解。2.运算器 五、实验总结 基本熟悉了整个实验系统的基本结构,了解了该实验装置按功能分成几大区,学会何时操作各种开关、按键。最重要的是通过实验掌握了运算器工作原理,熟悉了算术/逻辑运算的运算过程以及控制这种运算的方法,了解了进位对算术与逻辑运算结果的影响,对时序是如何起作用的没太弄清楚,相信随着后续实验的进行一定会搞清楚的 3.存储器 五、实验总结 按照实验要求连接器材
2、设备元件,按照给定步骤进行实验操作。通过向静态 RAM中写入数据并读出数据,在 INPUT单元输入数并存入地址寄存器,再向相应的地址单元存入数,验证读出数据时,只需再 INPUT单元输入想要读出单元的地址,再通过片选端 CE读出存储单元的数据,其中 We=0 是控制写端,WE=1控制读,CE低电平有效。实验过程遇到一些问题,对实验容不是很熟,有待提高。-.-总结资料-4.CPU 与简单模型机设计实验 一、实验目的 (1)掌握一个简单 CPU 的组成原理。(2)在掌握部件单元电路的基础上,进一步将其构造一台基本模型计算机。(3)为其定义五条机器指令,编写相应的微程序,并上机调试掌握整机概念。二、
3、实验设备 PC 机一台,TD-CMA实验系统一套。三、实验原理 本实验要实现一个简单的 CPU,并且在此 CPU 的基础上,继续构建一个简单的模型计算机。CPU 由运算器(ALU)、微程序控制器(MC)、通用寄存器(R0),指令寄存器(IR)、程序计 数器(PC)和地址寄存器(AR)组成,如图 5-1-1 所示。这个 CPU 在写入相应的微指令后,就 具备了执行机器指令的功能,但是机器指令一般存放在主存当中,CPU 必须和主存挂接后,才 有实际的意义,所以还需要在该 CPU 的基础上增加一个主存和基本的输入输出部件,以构成一个简单的模型计算机。除了程序计数器(PC),其余部件在前面的实验中都已
4、用到,在此不再讨论。系统的程序计 数器(PC)和地址寄存器(AR)集成在一片 CPLD 芯片中。CLR 连接至 CON 单元的总清端 CLR,按下 CLR 按钮,将使 PC 清零,LDPC 和 T3 相与后作为计数器的计数时钟,当 LOAD 为低时,计数时钟到来后将 CPU 总线上的数据打入 PC。了预期效果说明了存入数据的正确性在整个过程中也对寄存器组的构成和硬件电路有了更深层次的理解运算器五实验总结基本熟悉了整个实验系统的基本结构了解了该实验装置按功能分成几大区学会何时操作各种开关按键最重要的逻辑运算结果的影响对时序是如何起作用的没太弄清楚相信着后续实验的进行一定会搞清楚的存储器五实验总结
5、按照实验要求连接器材设备元件按照给定步骤进行实验操作通过向静态中写入数据并读出数据在单元输入数并存入地址元的数据其中是控制写端控制读低电平有效实验过程遇到一些问题对实验容不是很熟有待提高总结资料与简单模型机设计实验一实验目的掌握一个简单的组成原理在掌握部件单元电路的基础上进一步将其构造一台基本模型计算机为 -.-总结资料-本模型机 JMP,共有五条指令:IN(输 入)、ADD(二进制加法)、OUT(输出)、JMP(无条件转移),HLT(停机),其指令格式如下(高位为操作码):其中 JMP 为双字节指令,其余均为单字节指令,*为 addr 对应的二进制地址码。微 程序控制器实验的指令是通过手动给
6、出的,现在要求 CPU 自动从存储器读取指令并执行。根据 以上要求,设计数据通路图,如图 5-1-3所示。本实验在前一个实验的基础上增加了三个部件,一是 PC(程序计数器),另一个是 AR(地 址寄存器),还有就是 MEM(主存)。因而在微指令中应增加相应的控制位,其微指令格式如表 5-1-1所示。了预期效果说明了存入数据的正确性在整个过程中也对寄存器组的构成和硬件电路有了更深层次的理解运算器五实验总结基本熟悉了整个实验系统的基本结构了解了该实验装置按功能分成几大区学会何时操作各种开关按键最重要的逻辑运算结果的影响对时序是如何起作用的没太弄清楚相信着后续实验的进行一定会搞清楚的存储器五实验总结
7、按照实验要求连接器材设备元件按照给定步骤进行实验操作通过向静态中写入数据并读出数据在单元输入数并存入地址元的数据其中是控制写端控制读低电平有效实验过程遇到一些问题对实验容不是很熟有待提高总结资料与简单模型机设计实验一实验目的掌握一个简单的组成原理在掌握部件单元电路的基础上进一步将其构造一台基本模型计算机为 -.-总结资料-当拟定“取指”微指令时,该微指令的判别测试 字段为 P测试。指令译码原理见图 3-2-3 所示,由于“取指”微指令是所有微程序都使用的 公用微指令,因此 P 的测试结果出现多路分支。本机用指令寄存器的高 6 位(IR7 IR2)作为测试条件,出现路分支,占用个固定微地址单元,
8、剩下的其它地方就可以一条微指令 占用控存一个微地址单元随意填写,微程序流程图上的单元地址为 16 进制。当全部微程序设计完毕后,应将每条微指令代码化,表 5-1-2即为将图 5-1-4的微程序流程图按 微指令格式转化而成的“二进制微代码表”。了预期效果说明了存入数据的正确性在整个过程中也对寄存器组的构成和硬件电路有了更深层次的理解运算器五实验总结基本熟悉了整个实验系统的基本结构了解了该实验装置按功能分成几大区学会何时操作各种开关按键最重要的逻辑运算结果的影响对时序是如何起作用的没太弄清楚相信着后续实验的进行一定会搞清楚的存储器五实验总结按照实验要求连接器材设备元件按照给定步骤进行实验操作通过向
9、静态中写入数据并读出数据在单元输入数并存入地址元的数据其中是控制写端控制读低电平有效实验过程遇到一些问题对实验容不是很熟有待提高总结资料与简单模型机设计实验一实验目的掌握一个简单的组成原理在掌握部件单元电路的基础上进一步将其构造一台基本模型计算机为 -.-总结资料-设计一段机器程序,要求从 IN单元读入一个数据,存于 R0,将 R0和自身相加,结果存于 R0,再将 R0 的值送 OUT 单元显示。根据要求可以得到如下程序,地址和容均为二进制数。四、实验步骤 1.按图 5-1-5连接实验线路。2.写入实验程序,并进行校验,分两种方式,手动写入和联机写入。1)手动写入和校验 (1)手动写入微程序
10、将时序与操作台单元的开关 KK1置为 停止 档,KK3置为 编程 档,KK4置为 控 存档,KK5置为 置数 档。使用 CON 单元的 SD05 SD00 给出微地址,IN单元给出低 8 位应写入的数据,连续 两次按动时序与操作台的开关 ST,将 IN单元的数据写到该单元的低 8 位。将时序与操作台单元的开关 KK5置为 加 1 档。IN单元给出中 8 位应写入的数据,连续两次按动时序与操作台的开关 ST,将 IN单元的 数据写到该单元的中 8 位。IN单元给出高 8 位应写入的数据,连续两次按动时序与操作台的开 关 ST,将 IN单元的数据写到该单元的高 8 位。重复、四步,将表 5-1-2
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